Le schéma de liaison à la terre TN.

Définition.Définition.

Quelques règles.Quelques règles.

Schémas TN-S et TN-C.Schémas TN-S et TN-C.

Installation avec défaut.Installation avec défaut.

Boucle de défaut et calcul du courant de défaut (Id).Boucle de défaut et calcul du courant de défaut (Id).

Calcul de la tension de contact (Uc) .Calcul de la tension de contact (Uc) .

Type de protection nécessaire.Type de protection nécessaire.

Détermination de la longueur maximum.Détermination de la longueur maximum.

Avantages.Avantages.

Inconvénients.Inconvénients.

Exercices d’applications.Exercices d’applications.

Le schéma de liaison à la terre TN.

DéfinitionDéfinition::

TT : signifie que le neutre du transformateur est reliée à la terre.

NN : signifie que la masse des récepteurs est reliée au neutre.

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.

Sommaire

TN-S obligatoire si Sph>10 mmTN-S obligatoire si Sph>10 mm² (cuivre) ou 16mm²(alu).² (cuivre) ou 16mm²(alu).

TN-C interdit en aval d’un TN-S.TN-C interdit en aval d’un TN-S.

Mise à la terre multiple et régulière du PEN.Mise à la terre multiple et régulière du PEN.

Dans les locaux à risques d’incendie, le TN-C est Dans les locaux à risques d’incendie, le TN-C est srtictement interdit, car le PEN est connecté aux structures srtictement interdit, car le PEN est connecté aux structures métalliques du bâtiment.métalliques du bâtiment.

Le schéma de liaison à la terre TN :

Schéma TN-Schéma TN-SS

Schéma TN-Schéma TN-CC

Le conducteur de neutre et le conducteur de protection électrique PE sont séparés.

Le conducteur de neutre et le conducteur de protection électrique PE sont communs.

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN :

Schéma TN-S

3

1

2

A

F

Récepteur 1 Récepteur 2

PEN

Uc

IdId

SommaireSchémas TN-S et TN-C.Schémas TN-S et TN-C.

Le schéma de liaison à la terre TN :

Schéma TN-C

Récepteur 1 Récepteur 2

Uc

3

1

2

A

F

IdId

PEN

SommaireSchémas TN-S et TN-C.Schémas TN-S et TN-C.

V1

V2

V3

MACHINE

DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE

RN = 22

Réseau

20kV / 400 V

U=230 V

Piquet de terre EDF

L1

L2

L3

N

PE

Courant de défaut

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.Schéma équivalent de la boucle de défaut

RPEN

RPH

UC

0,8*V

Id

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.Calcul du courant de défaut

Id = ZAF

ZAF : Impédance des câbles de distribution.

Lors du défaut, c’est la tension simple qui intervient.

V

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.

Si S < 120 mm², les réactances sont négligeables.

Id = Id = 0,8*V0,8*V

RRPHPH + R + RPENPEN

RRPHPH: Résistance du câble de phase =: Résistance du câble de phase =

RRPENPEN: Résistance du câble PEN = : Résistance du câble PEN =

* lPH

SPH

* lPEN

SPEN

Calcul du courant de défaut

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.Calcul de la tension de contact

En appliquant la loi du pont diviseur de tension au schéma équivalent :

Uc =Uc =RRPENPEN

RRPHPH + R + RPENPEN

* 0,8*V* 0,8*V

RemarqueRemarque:: Si RPH = RPEN alors Uc = 0,4*V = 95 Volts95 Volts

Il y a danger et nécessité de couper le circuit.

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.

Le défaut se produit entre phase et neutre,

Id est un courant de court circuit.Donc :Donc :

Disjoncteur + déclencheur magnétique

ou

Fusibles

Sommaire

Protections nécessaires

Le schéma de liaison à la terre TN.

Protection par disjoncteur :Protection par disjoncteur :

Il faut choisir le disjoncteur de tel sorte que Id > Im quelque soit l’endroit du défaut.

t

In Im Id

Protections nécessaires

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.Protections nécessaires

Protection par fusible :Protection par fusible :

t

I

tc

Ia Id

La norme impose tc. Il faut choisir le fusible de tel sorte que t1 < tc (ou Id > Ia) quelque soit l’endroit du défaut.

t1

Courbe de fusion

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.Détermination de la longueur maximum

SPH

SPEN

La longueur des câbles d’alimentation est limité sous peine d’avoir Id < Im :

Si L > Lmax, Id < ImSi L > Lmax, Id < Im

Id = Id = 0,8*V0,8*V

RRPHPH + R + RPENPEN

On à déclenchement si Id > Im et

Il faut donc que : L <L <0,8*V* S0,8*V* SPHPH

(1+m)Im(1+m)Im

Lmax =Lmax =0,8*V* S0,8*V* SPHPH

(1+m)Im(1+m)Im m =

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.

Si la longueur des câbles d’alimentation est trop importante :

Changer la courbe du disjoncteur (ex: passer de C en B)

Augmenter la section des câbles (plus cher, mais Id augmente)

Utiliser un DDR sur le départ

Détermination de la longueur maximum

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.Avantages

Économique

Ne nécessite pas d’appareils de protection particuliers

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN.Inconvénients

Sommaire

Déclenchement au premier défaut

Nombreux réglages, donc un personnel qualifié

Le courant de défaut est un courant de court circuit, donc risques d’incendies

La longueur des câbles d’alimentation est limitée

Soit un réseau 230/400V, déterminer Uc et le temps de coupure maximale à l’aide de la norme sachant que UL=50V, on prendra Spn=Spen

Avec:ρ=22,5.10-3 mm²Ω/m

Vérifier que la protection des personnes est bien assurée dans le cas où:

On a un réseau 230/400V régime TN alimente un récepteur situé à 90 m de la dérivation. Ce départ et protégé par un disjoncteur de calibre 63 A (Imagnétique= 630 A )courbe C. La tension limite UL=50V, les càbles d’alimentation sont en cuivre (ρ=22,5.10-3 mm²Ω/m) et Sph=Spen=10mm².

On applique la relation :

Lmax=(0,8×V×Sph)/[ρ×(1+m) ×Imag]

Or Sph=Spen donc: m=1

Avec:V=230V, Sph=10mm², Imag=630A

Application numérique:

Lmax= (0,8 ×230 ×10)/[(1+1) × 630 × 22,5.10-3]

Lmax=65m or Lmax<L Protection des personnes pas assurée.

On applique la relation :

Uc= (Rpen/(Rpen+Rph)×0,8×V

Or Sph=Spen

Donc:Uc=0,4×V

Application numérique:Uc=0,4×230

Uc=92V

Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN :

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